JP3186739B2 - Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method - Google Patents
Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パーツフィーダに
備えられた電子部品を移載ヘッドによりピックアップし
て基板に移送搭載する電子部品実装装置および電子部品
実装方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method for picking up an electronic component provided in a parts feeder by a transfer head and transferring and mounting the electronic component on a substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子部品を基板に実装する電子部品実装
装置は、テープフィーダ、チューブフィーダ、トレイフ
ィーダなどのパーツフィーダに備えられた電子部品を移
載ヘッドのノズルに真空吸着してピックアップし、位置
決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようになっ
ている。またノズルに真空吸着された電子部品を基板に
搭載するのに先立って、電子部品の位置を検出し、電子
部品に位置ずれがあれば、この位置ずれを補正したうえ
で、基板に搭載するようになっている。2. Description of the Related Art An electronic component mounting apparatus that mounts electronic components on a substrate is a device that mounts electronic components provided in a part feeder such as a tape feeder, a tube feeder, or a tray feeder by vacuum suction to a nozzle of a transfer head and picks up the electronic components. The substrate is transferred and mounted on the substrate positioned by the positioning unit. Prior to mounting the electronic component vacuum-adsorbed on the nozzle on the substrate, the position of the electronic component is detected, and if the electronic component is misaligned, the electronic component should be corrected and then mounted on the substrate. It has become.
【０００３】電子部品の位置を検出する手段としては、
例えば特開平４−３５９５９９号公報に記載されている
ように、移載ヘッドと一体的にカメラやミラーなどの光
学系を組み付け、移載ヘッドの移動中に、ノズルに真空
吸着された電子部品をこの光学系により観察する方法が
知られている。As means for detecting the position of an electronic component,
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-359599, an optical system such as a camera and a mirror is assembled integrally with a transfer head, and an electronic component vacuum-adsorbed to a nozzle is moved while the transfer head is moving. A method of observing with this optical system is known.
【０００４】基板に実装される電子部品は、１辺が１ｍ
ｍ以下の小サイズのものから１辺が５０ｍｍ以上の大サ
イズのものまであり、したがって上記従来手段では倍率
の異る複数台のカメラを移載ヘッドに一体的に組み付
け、電子部品のサイズに応じてミラーなどの光学系を切
替えて、各々のカメラに電子部品の画像を取り込んでい
た。An electronic component mounted on a substrate has a side of 1 m.
m from a small size of less than 50 mm to a large size with a side of 50 mm or more. Therefore, in the above-mentioned conventional means, a plurality of cameras having different magnifications are integrally assembled to a transfer head, and according to the size of the electronic component. By switching optical systems such as mirrors, images of electronic components were captured by each camera.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら複数台の
カメラや光学系を移載ヘッドに一体的に組み付けると、
移載ヘッドの重量が大きくなり、移載ヘッドの移動速度
を高速化できず、ひいては実装速度があがらず、またコ
ストアップになるという問題点があった。また大サイズ
の電子部品は低倍率のカメラで観察するので位置検出精
度が低く、ひいては基板に搭載する電子部品の位置精度
もあがらないという問題点があった。However, when a plurality of cameras and optical systems are integrally assembled to the transfer head,
There has been a problem that the weight of the transfer head is increased, the moving speed of the transfer head cannot be increased, the mounting speed cannot be increased, and the cost increases. In addition, since large-sized electronic components are observed with a low-magnification camera, the position detection accuracy is low, and the position accuracy of the electronic components mounted on the substrate is not improved.
【０００６】そこで本発明は、上記従来手段の問題点を
解消し、簡単な構造で、大小様々なサイズの電子部品を
高速高精度で基板に実装できる電子部品実装装置および
電子部品実装方法を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional means, and provides an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method capable of mounting electronic components of various sizes, with a simple structure, on a substrate with high speed and high accuracy. The purpose is to do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板の位置決め部と、パーツフィーダに備えられた電子部
品をノズルの下端部に真空吸着してピックアップしてこ
の位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する移載
ヘッドと、この移載ヘッドを前記パーツフィーダと前記
基板の間を移動させる移動テーブルとを備えた電子部品
実装装置であって、移載ヘッドに、画像取り込み部と、
画像取り込み部をノズルに真空吸着された電子部品の下
方を水平方向に移動させる移動手段と、前記ノズルに真
空吸着された電子部品の品種に応じて前記画像取り込み
部と前記電子部品の距離の大きさを微調整する微調整手
段とを一体的に組み付け、この画像取り込み部により電
子部品の画像を入手するようにしたものである。According to the present invention, an electronic component provided in a positioning portion of a substrate and a parts feeder is vacuum-adsorbed to a lower end portion of a nozzle and picked up and positioned in the positioning portion. An electronic component mounting apparatus including a transfer head that transfers and mounts the substrate, and a transfer table that moves the transfer head between the parts feeder and the substrate, wherein the transfer head includes an image capturing unit ,
Moving means for moving the image capturing section in a horizontal direction below the electronic component vacuum-sucked to the nozzle, and image capturing according to the type of electronic component vacuum-sucked to the nozzle;
Assembling and fine adjustment means for finely adjusting part and the magnitude of the distance of the electronic component integrally, in which so as to obtain an image of the electronic component by the image capture unit.
【０００８】また本発明は、移載ヘッドを移動テーブル
により水平移動させて、パーツフィーダに備えられた電
子部品を移載ヘッドのノズルの下端部に真空吸着してピ
ックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送
搭載するようにした電子部品実装方法において、前記移
載ヘッドが前記パーツフィーダに備えられた電子部品を
前記ノズルの下端部に真空吸着してピックアップし、位
置決め部に位置決めされた基板に移送する間に、前記移
載ヘッドに一体的に組み付けられた画像取り込み部と前
記ノズルの下端部に真空吸着された電子部品の距離を微
調整手段により微調整し、且つ前記画像取り込み部を移
動手段により前記電子部品の下方を移動させて電子部品
の画像を入手するようにしたものである。Further, according to the present invention, the transfer head is horizontally moved by the moving table, and the electronic component provided in the parts feeder is vacuum-adsorbed to the lower end portion of the nozzle of the transfer head to be picked up and positioned at the positioning portion. In the electronic component mounting method in which the electronic component mounted on the parts feeder is vacuum-adsorbed to the lower end of the nozzle and picked up by the transfer head, the substrate positioned by the positioning unit is mounted. During the transfer, the distance between the image capturing unit integrated with the transfer head and the electronic component vacuum-adsorbed to the lower end of the nozzle is finely adjusted by fine adjustment means, and the image capturing unit is moved . The electronic device is obtained by moving the electronic component below the electronic component by moving means.
【０００９】上記構成によれば、移載ヘッドのノズルに
電子部品を真空吸着して基板へ移送する途中において、
移動手段を駆動して画像取り込み部を電子部品の下方を
高速度で水平移動させることにより、電子部品の画像を
入手でき、この画像に基いて、電子部品の位置を正確に
求めることができる。またこの場合、電子部品の品種に
応じて、微調整手段により画像取り込み部と電子部品の
距離を調整し、電子部品の明瞭な画像を入手する。According to the above arrangement, during the transfer of the electronic component to the substrate by vacuum suction of the electronic component to the nozzle of the transfer head,
By driving the moving means to horizontally move the image capturing section below the electronic component at a high speed, an image of the electronic component can be obtained, and the position of the electronic component can be accurately obtained based on this image. In this case, the distance between the image capturing unit and the electronic component is adjusted by the fine adjustment unit according to the type of the electronic component, and a clear image of the electronic component is obtained.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
実施の形態１における電子部品実装装置の全体斜視図、
図２は電子部品実装装置の移載ヘッドの斜視図、図３は
電子部品実装装置の移載ヘッドの断面図、図４は電子部
品実装装置のラインセンサ部の斜視図、図５は電子部品
実装装置の制御回路のブロック図、図６（ａ）は電子部
品実装装置の画像取り込み中の要部正面図、図６（ｂ）
は電子部品実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電
子部品の画像図、図７（ａ）は電子部品実装装置の画像
取り込み中の要部正面図、図７（ｂ）は電子部品実装装
置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図、
図８は電子部品実装装置の画像取り込み中の要部正面
図、図９（ａ）は電子部品実装装置のラインセンサ部に
取り込まれた電子部品の画像図、図９（ｂ）は電子部品
実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画
像図、図１０は電子部品実装装置のラインセンサ部に取
り込まれた電子部品の画像図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall perspective view of an electronic component mounting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a transfer head of the electronic component mounting apparatus, FIG. 3 is a cross-sectional view of the transfer head of the electronic component mounting apparatus, FIG. 4 is a perspective view of a line sensor unit of the electronic component mounting apparatus, and FIG. 6A is a block diagram of a control circuit of the mounting apparatus, FIG. 6A is a front view of a main part of the electronic component mounting apparatus during image capturing, and FIG.
7A is an image view of the electronic component captured by the line sensor unit of the electronic component mounting apparatus, FIG. 7A is a front view of a main part of the electronic component mounting apparatus during image capturing, and FIG. Image diagram of electronic components taken into line sensor section,
FIG. 8 is a front view of a main part of the electronic component mounting apparatus during image capturing, FIG. 9A is an image view of the electronic component captured by the line sensor unit of the electronic component mounting apparatus, and FIG. FIG. 10 is an image diagram of the electronic component taken into the line sensor unit of the device, and FIG. 10 is an image diagram of the electronic component taken into the line sensor unit of the electronic component mounting device.
【００１１】図１において、１は台部であり、その上部
にはカバーボックス２が設けられている。台部１の上面
中央には基板３のガイドレール４が２本設けられてい
る。ガイドレール４はベルトコンベヤ５を備えており、
ベルトコンベヤ５により基板３を搬送する。６はベルト
コンベヤ５の駆動用モータである。またガイドレール４
は基板３を左右からクランプして位置決めする基板３の
位置決め部となっている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base, on which a cover box 2 is provided. Two guide rails 4 of the substrate 3 are provided at the center of the upper surface of the base 1. The guide rail 4 has a belt conveyor 5,
The substrate 3 is transported by the belt conveyor 5. Reference numeral 6 denotes a driving motor for driving the belt conveyor 5. Guide rail 4
Are positioning portions of the substrate 3 for positioning the substrate 3 by clamping it from the left and right.
【００１２】ガイドレール４の両側部にはテーブル７が
設けられており、テーブル７上にはパーツフィーダ８が
並設されている。また台部１の上方にはＸテーブル９と
Ｙテーブル１０が互いに直交して設けられている。Ｙテ
ーブル１０の下面には移載ヘッド１１が装着されてい
る。Ｘテーブル９の駆動用モータ１２とＹテーブル１０
の駆動用モータ１３が駆動すると、移載ヘッド１１はＸ
方向やＹ方向に水平移動する。Tables 7 are provided on both sides of the guide rails 4, and parts feeders 8 are arranged on the table 7. Above the base 1, an X table 9 and a Y table 10 are provided orthogonal to each other. A transfer head 11 is mounted on the lower surface of the Y table 10. Driving motor 12 for X table 9 and Y table 10
When the drive motor 13 is driven, the transfer head 11
It moves horizontally in the direction and the Y direction.
【００１３】次に図２および図３を参照しながら移載ヘ
ッド１１の構造を説明する。図２において、１４はケー
スであり、その奥部には断面Ｌ字形の支持プレート１５
が取り付けられている。支持プレート１５の前面には断
面Ｌ字形のブラケット１６が設けられている。ブラケッ
ト１６の背面にはブロック１９を介してスライダ１７が
装着されている。このスライダ１７は、支持プレート１
５の前面に設けられたＺ方向のガイドレール１８に摺動
自在に嵌合している。Next, the structure of the transfer head 11 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, reference numeral 14 denotes a case, and a support plate 15 having an L-shaped section
Is attached. A bracket 16 having an L-shaped cross section is provided on the front surface of the support plate 15. A slider 17 is mounted on the back of the bracket 16 via a block 19. The slider 17 is mounted on the support plate 1.
5 is slidably fitted on a guide rail 18 in the Z direction provided on the front surface of the fifth guide 5.
【００１４】ブラケット１６の前面にはヘッド部３０が
設けられている。ヘッド部３０は、ブラケット１６の前
面に装着された本体３１を主体としており、本体３１の
中央にはノズルシャフト３２が上下動自在に貫通してい
る。ノズルシャフト３２の下端部には電子部品Ｐを真空
吸着するノズル３３が結合されている。A head section 30 is provided on the front surface of the bracket 16. The head portion 30 mainly includes a main body 31 mounted on the front surface of the bracket 16, and a nozzle shaft 32 penetrates the center of the main body 31 so as to be vertically movable. A nozzle 33 for vacuum-sucking the electronic component P is connected to a lower end of the nozzle shaft 32.
【００１５】本体３１の下部には背影板３４が装着され
ている。この背影板３４は光源を内蔵している。背影板
３４はノズル３３に真空吸着された電子部品Ｐのシルエ
ットを明瞭に認識するためのものであり、この背影板３
４のような光源内蔵型以外にも、白色アクリル樹脂板な
どの光散乱板なども使用できる。また本体３１の上部に
は大ギヤ３５が設けられている。この大ギヤ３５にはブ
ラケット１６の前面上部に設けられたフレーム２０上の
モータ３６に駆動される小ギヤ３７が係合している。し
たがってモータ３６が駆動すると大ギヤ３５は回転す
る。するとノズルシャフト３２はその軸心を中心に回転
し、ノズル３３の下端部に真空吸着された電子部品Ｐの
回転方向の向きを調整する。At the lower part of the main body 31, a back shadow plate 34 is mounted. The back plate 34 has a built-in light source. The back plate 34 is for clearly recognizing the silhouette of the electronic component P vacuum-adsorbed to the nozzle 33.
In addition to the light source built-in type such as 4, a light scattering plate such as a white acrylic resin plate can also be used. A large gear 35 is provided on the upper part of the main body 31. The large gear 35 is engaged with a small gear 37 driven by a motor 36 on the frame 20 provided on the front upper portion of the bracket 16. Therefore, when the motor 36 is driven, the large gear 35 rotates. Then, the nozzle shaft 32 rotates about its axis, and adjusts the direction of rotation of the electronic component P vacuum-adsorbed to the lower end of the nozzle 33.
【００１６】図２において、ノズルシャフト３２の上端
部には２個のローラ３８が装着されている。またノズル
シャフト３２にはコイルスプリング３９が装着されてい
る。コイルスプリング３９はノズルシャフト３２を上方
へ付勢している。またブラケット１６の上部には軸受４
０が設けられている。軸受４０にはレバー４１が上下方
向に揺動自在に軸支されている。レバー４１の先端部は
上記ローラ３８とローラ３８の間に係合している。また
レバー４１の後端部にはカムフォロア４２が軸着されて
いる。このカムフォロア４２は、モータ４３に駆動され
て回転するカム４４に当接している。したがってモータ
４３が駆動してカム４４が回転すると、レバー４１は揺
動し、ノズルシャフト３２は上下動する。すなわちレバ
ー４１、カムフォロア４２、モータ４３、カム４４は、
ノズルシャフト３２やノズル３３を上下動させる第１の
上下動手段となっている。In FIG. 2, two rollers 38 are mounted on the upper end of the nozzle shaft 32. A coil spring 39 is mounted on the nozzle shaft 32. The coil spring 39 urges the nozzle shaft 32 upward. The bearing 4 is provided on the upper part of the bracket 16.
0 is provided. A lever 41 is pivotally supported on the bearing 40 so as to be vertically swingable. The tip of the lever 41 is engaged between the rollers 38. A cam follower 42 is mounted on the rear end of the lever 41. The cam follower 42 is in contact with a cam 44 driven by a motor 43 and rotated. Therefore, when the motor 43 is driven to rotate the cam 44, the lever 41 swings and the nozzle shaft 32 moves up and down. That is, the lever 41, the cam follower 42, the motor 43, and the cam 44
This serves as first vertical movement means for vertically moving the nozzle shaft 32 and the nozzle 33.
【００１７】図２において、支持プレート１５の上部に
はモータ２１が装着されている。モータ２１の回転はタ
イミングプーリ２２、タイミングベルト２３を介してタ
イミングプーリ２４に伝達される。図３において、タイ
ミングプーリ２４には垂直なボールねじ２５が結合され
ている。このボールねじ２５は、ブラケット１６の背面
に装着されたロッド２７の先端に固着されたナット２６
に螺合している。したがってモータ２１が駆動するとボ
ールねじ２５は回転し、ナット２６はボールねじ２５に
沿って上下動し、ブラケット１６も上下動する。ブラケ
ット１６が上下動すると、ヘッド部３０も上下動する。
すなわちモータ２１、ボールねじ２５、ナット２６等
は、ノズルシャフト３２やノズル３３を上下動させる第
２の上下動手段となっている。この第２の上下動手段
は、電子部品の厚さなどの品種に応じて、ノズル３３の
下端部に真空吸着された電子部品Ｐとラインセンサ部５
０の距離を微調整し、これにより電子部品Ｐの明瞭な画
像を入手する微調整手段となるものである。In FIG. 2, a motor 21 is mounted above the support plate 15. The rotation of the motor 21 is transmitted to a timing pulley 24 via a timing pulley 22 and a timing belt 23. In FIG. 3, a vertical ball screw 25 is connected to the timing pulley 24. The ball screw 25 is provided with a nut 26 fixed to the tip of a rod 27 mounted on the back of the bracket 16.
Is screwed into. Therefore, when the motor 21 is driven, the ball screw 25 rotates, the nut 26 moves up and down along the ball screw 25, and the bracket 16 also moves up and down. When the bracket 16 moves up and down, the head unit 30 also moves up and down.
That is, the motor 21, the ball screw 25, the nut 26, and the like constitute second vertical movement means for vertically moving the nozzle shaft 32 and the nozzle 33. The second up-and-down moving means includes the electronic component P vacuum-adsorbed to the lower end of the nozzle 33 and the line sensor unit 5 in accordance with the type of the electronic component such as the thickness.
The fine adjustment means obtains a clear image of the electronic component P by finely adjusting the distance of 0.
【００１８】図２において、５０は移載ヘッド１１に一
体的に組み付けられたラインセンサ部であり、次に図２
および図４を参照しながらその詳細な構造を説明する。
５１は長箱形のケースであり、その内部にＣＣＤから成
るラインセンサ５２が収納されている。５３はラインセ
ンサ５２を支持するアームである。ケース５１の上面に
はラインセンサ５２に光を漏光するためのスリット５４
が開口されている。なお上記背影板３４にかえて光散乱
板を用いるときは、ケース５１の上面にこの光散乱板に
光を照射するライン状の光源を設ける。In FIG. 2, reference numeral 50 denotes a line sensor unit integrally assembled with the transfer head 11, and FIG.
The detailed structure will be described with reference to FIG.
Reference numeral 51 denotes a long box-shaped case, in which a line sensor 52 composed of a CCD is housed. An arm 53 supports the line sensor 52. A slit 54 for leaking light to the line sensor 52 is provided on the upper surface of the case 51.
Is open. When a light scattering plate is used instead of the back shadow plate 34, a linear light source for irradiating the light scattering plate with light is provided on the upper surface of the case 51.
【００１９】上記支持プレート１５の背面下部にはケー
ス５５が装着されている。ケース５５の内部には水平な
ボールねじ５６が収納されている。ボールねじ５６には
ナット５７が螺合しており、上記アーム５３はブラケッ
ト５８を介してナット５７に結合されている。５９はボ
ールねじ５６を回転させるモータ、６０はラインセンサ
５２の移動位置を検出するためのリニヤエンコーダが内
蔵された位置検出器である。したがってモータ５９が駆
動すると、ナット５７はボールねじ５６に沿って移動
し、ラインセンサ部５０は水平方向に移動する。すなわ
ち、ボールねじ５６、ナット５７、モータ５９などは、
ラインセンサ部５０の可変速移動手段となっている。こ
のラインセンサ部５０はノズル３３に真空吸着された電
子部品Ｐの下方を移動し、電子部品Ｐの底面画像を取り
込む。なお本実施の形態では電子部品Ｐのシルエットを
観察しているが、ノズルに真空吸着された電子部品の下
面に光を照射して、この電子部品の画像をラインセンサ
で観察してもよい。A case 55 is mounted on the lower part of the back surface of the support plate 15. A horizontal ball screw 56 is housed inside the case 55. A nut 57 is screwed into the ball screw 56, and the arm 53 is connected to the nut 57 via a bracket 58. 59 is a motor for rotating the ball screw 56, and 60 is a position detector having a built-in linear encoder for detecting the moving position of the line sensor 52. Therefore, when the motor 59 is driven, the nut 57 moves along the ball screw 56, and the line sensor unit 50 moves in the horizontal direction. That is, the ball screw 56, the nut 57, the motor 59, etc.
It is a variable speed moving means of the line sensor unit 50. The line sensor unit 50 moves below the electronic component P vacuum-adsorbed to the nozzle 33 and captures a bottom image of the electronic component P. In the present embodiment, the silhouette of the electronic component P is observed, but the lower surface of the electronic component vacuum-adsorbed to the nozzle may be irradiated with light, and the image of the electronic component may be observed with a line sensor.
【００２０】図５は制御回路のブロック図である。モー
タ５９と位置検出器６０は駆動回路６１に接続されてお
り、駆動回路６１はバス６２を介してＣＰＵ６３に接続
されている。駆動回路６１は、位置検出器６０の信号を
受けながら、ラインセンサ部５０の移動速度や移動スト
ロークなどを制御する。FIG. 5 is a block diagram of the control circuit. The motor 59 and the position detector 60 are connected to a drive circuit 61, and the drive circuit 61 is connected to a CPU 63 via a bus 62. The drive circuit 61 controls the moving speed and the moving stroke of the line sensor unit 50 while receiving the signal of the position detector 60.
【００２１】ラインセンサ５２は、アナログデジタル変
換器６４、画像メモリ６５、認識回路６６、バス６２を
介してＣＰＵ６３に接続されている。ラインセンサ５２
の信号はアナログデジタル変換器６４によりデジタル信
号に変換され、一定周期で画像メモリ６５に入力され
る。この画像メモリ６５には２値データもしくは多値デ
ータなどの画像データが入力される。また認識回路６６
は、画像メモリ６５のデータに基いて、電子部品Ｐの位
置や電子部品のリードの曲りなどを認識する。またＣＰ
Ｕ６３は電子部品実装装置全体を制御する。The line sensor 52 is connected to the CPU 63 via an analog / digital converter 64, an image memory 65, a recognition circuit 66, and a bus 62. Line sensor 52
Is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 64 and is input to the image memory 65 at a constant period. Image data such as binary data or multivalued data is input to the image memory 65. Recognition circuit 66
Recognizes the position of the electronic component P, the bending of the lead of the electronic component, and the like based on the data in the image memory 65. Also CP
U63 controls the entire electronic component mounting apparatus.
【００２２】この電子部品実装装置は上記のような構成
より成り、次に電子部品の実装方法を説明する。図１に
おいて、Ｘテーブル９とＹテーブル１０が駆動すること
により、移載ヘッド１１は所定のパーツフィーダ８の上
方へ移動し、そこでノズルシャフト３２が上下動作を行
うことにより、ノズル３３はパーツフィーダ８に備えら
れた所定品種の電子部品Ｐを真空吸着してピックアップ
する。次に移載ヘッド１１は基板３の上方へ移動する
が、この移動中にラインセンサ部５０により電子部品Ｐ
の認識を行う。This electronic component mounting apparatus is configured as described above. Next, a method for mounting an electronic component will be described. In FIG. 1, when the X table 9 and the Y table 10 are driven, the transfer head 11 moves above a predetermined parts feeder 8, and the nozzle shaft 32 moves up and down. The electronic components P of a predetermined type provided in the apparatus 8 are picked up by vacuum suction. Next, the transfer head 11 moves above the substrate 3. During this movement, the electronic components P are
Recognize
【００２３】図６（ａ）は小サイズの電子部品Ｐ１の画
像取り込み中の要部正面図、図６（ｂ）は取り込まれた
画像を示している。移載ヘッド１１の移動中に、モータ
５９（図２，図４参照）が駆動することにより、ライン
センサ部５０は電子部品Ｐ１の下方を水平移動し、電子
部品Ｐ１に向って光を照射することにより、図６（ｂ）
に示される電子部品Ｐ１の画像を取り込む。Ｓ１はライ
ンセンサ部５０の移動ストロークである。FIG. 6A is a front view of a main portion of the small-sized electronic component P1 during image capture, and FIG. 6B shows a captured image. While the transfer head 11 is moving, the motor 59 (see FIGS. 2 and 4) is driven, so that the line sensor unit 50 moves horizontally below the electronic component P1 and irradiates the electronic component P1 with light. As a result, FIG.
The image of the electronic component P1 shown in FIG. S1 is a movement stroke of the line sensor unit 50.
【００２４】図７（ａ）は大サイズの電子部品Ｐ２の画
像取り込み中の要部正面図、図７（ｂ）は取り込まれた
画像を示している。この場合の移動ストロークはＳ２で
あり、上記移動ストロークＳ１よりも長い。このように
電子部品のサイズに応じて必要最小限の移動ストローク
を設定することにより、画像データの取り込み時間を極
力短縮することができる。移動ストロークは、駆動回路
６１によりモータ５９の回転量を調整することにより変
更される。またラインセンサ部５０は軽量であり、した
がって容量の小さなモータ５９により高速度で移動させ
ながら画像を取り込むことができる。なお第２の上下動
手段であるモータ２１、ボールねじ２５、ナット２６な
どは、電子部品Ｐ１，Ｐ２とラインセンサ部５０の距離
Ｈ１，Ｈ２が明瞭な画像取り込み距離になるようにノズ
ル３３の下端部の高さを微調整する。FIG. 7A is a front view of a main portion of the large-sized electronic component P2 during image capture, and FIG. 7B shows a captured image. The moving stroke in this case is S2, which is longer than the moving stroke S1. By setting the minimum necessary moving stroke in accordance with the size of the electronic component in this way, the time required to capture the image data can be reduced as much as possible. The movement stroke is changed by adjusting the amount of rotation of the motor 59 by the drive circuit 61. Further, the line sensor unit 50 is lightweight, and thus can capture an image while moving the line sensor unit 50 at a high speed by the motor 59 having a small capacity. The motor 21, the ball screw 25, the nut 26, etc., which are the second up-and-down moving means, are disposed at the lower end of the nozzle 33 so that the distances H 1, H 2 between the electronic components P 1, P 2 and the line sensor unit 50 become clear image capturing distances. Fine-tune the height of the part.
【００２５】ラインセンサ部５０で取り込まれた画像デ
ータは画像メモリ６５（図５参照）に入力され、認識回
路６６により電子部品の有無、ＸＹθ方向の位置ずれな
どの検査が行われる。そして検査結果に基いて、電子部
品の位置ずれの補正を行ったうえで、電子部品を基板３
の所定の座標位置に搭載する。この場合、電子部品の厚
さに応じてモータ２１の回転量を制御することにより、
電子部品Ｐを基板３の上面に正しく着地させて搭載す
る。なおラインセンサ部５０により電子部品の画像を取
り込んだならば、モータ５９（図２）が逆回転すること
により、ラインセンサ部５０は元位置に復帰し、次の電
子部品の画像取り込みのために待機する。The image data captured by the line sensor unit 50 is input to an image memory 65 (see FIG. 5), and the recognition circuit 66 performs an inspection such as the presence or absence of an electronic component and a displacement in the XYθ direction. After correcting the displacement of the electronic component based on the inspection result, the electronic component is placed on the substrate 3.
Is mounted at a predetermined coordinate position. In this case, by controlling the rotation amount of the motor 21 according to the thickness of the electronic component,
The electronic component P is properly landed and mounted on the upper surface of the substrate 3. When the image of the electronic component is captured by the line sensor unit 50, the line sensor unit 50 returns to the original position by the reverse rotation of the motor 59 (FIG. 2), so that the image of the next electronic component can be captured. stand by.
【００２６】次にこのラインセンサ部５０による電子部
品の有利な画像取り込み方法を説明する。図８におい
て、Ｖ１，Ｖ２はラインセンサ部５０の移動速度であ
る。この移動速度はモータ５９の回転速度で決定され
る。図９（ａ）は低速度Ｖ１で移動しながら取り込んだ
電子部品Ｐの画像、図９（ｂ）は高速度Ｖ２で移動しな
がら取り込んだ電子部品Ｐの画像である。図９（ａ）
（ｂ）に示すように、低速度Ｖ１で取り込んだ画像は鮮
明であり、その位置を高精度で検出できるが、高速度Ｖ
２で取り込んだ画像は不鮮明であり、その位置の検出精
度は低い。したがって要求される実装精度の高い電子部
品については低速度Ｖ１で鮮明な画像を入手し、また要
求される実装精度の低い電子部品については高速度Ｖ２
で不鮮明な画像を入手することにより、画像取り込みに
必要十分以上の時間を費すことを避け、画像取り込みに
要する時間を短縮する。Next, a description will be given of an advantageous method of capturing an image of an electronic component by the line sensor unit 50. 8, V1 and V2 are the moving speeds of the line sensor unit 50. This moving speed is determined by the rotation speed of the motor 59. 9A is an image of the electronic component P captured while moving at the low speed V1, and FIG. 9B is an image of the electronic component P captured while moving at the high speed V2. FIG. 9 (a)
As shown in (b), the image captured at the low speed V1 is clear and its position can be detected with high accuracy.
The image captured in step 2 is unclear, and the position detection accuracy is low. Therefore, a clear image is obtained at a low speed V1 for an electronic component having a high required mounting accuracy, and a high speed V2 is obtained for an electronic component having a low required mounting accuracy.
By obtaining an unclear image, it is possible to avoid spending more time than necessary on image capture and shorten the time required for image capture.
【００２７】図１０は画像取り込み方法のさらに他の例
を示している。この電子部品Ｐは、リードＬを有してい
る。この電子部品Ｐは、リードＬの先端部を基板３の上
面の電極に着地させて搭載するので、リードＬの位置を
検出する。またこのようなリード付電子部品は一般に高
い実装精度が要求される。FIG. 10 shows still another example of the image capturing method. This electronic component P has leads L. Since the electronic component P is mounted with the tip of the lead L landing on the electrode on the upper surface of the substrate 3, the position of the lead L is detected. In addition, such electronic components with leads generally require high mounting accuracy.
【００２８】そこで図示するように、リードＬの存在す
るエリアは低速度Ｖ１で移動して鮮明な画像を入手し、
またそれ以外のエリアは高速度Ｖ２で移動することによ
り，画像取り込みに要する時間を短縮する。As shown in the figure, the area where the lead L exists moves at a low speed V1 to obtain a clear image.
The other areas are moved at a high speed V2 to reduce the time required for image capture.
【００２９】（実施の形態２）図１１は、本発明の実施
の形態２における電子部品実装装置の移載ヘッドの斜視
図である。この移載ヘッド７１はケース７４の内部に２
個のヘッド部３０が収納されている。このものは、上記
特開平４−３５９５９９号公報のものと同様に、２個の
ヘッド部３０を使用することにより、実装能率を上げる
ものである。基本構造は上記第１実施例のものと同じで
あり、主な構成部品に同一符号を付すことにより説明は
省略する。ラインセンサ部５０は各々ヘッド部３０のノ
ズル３３の下端部に真空吸着された電子部品の下方を移
動し、その画像を取り込む。図示するように、ヘッド部
３０はラインセンサ部５０の移動方向に並べて設けられ
ており、ラインセンサ部５０はこれらのヘッド部３０の
ノズル３３に真空吸着された電子部品Ｐの画像を順に一
括して入手する。したがって２個のヘッド部３０は１個
のラインセンサ部５０を共用しており、ラインセンサ部
５０は１回の移動動作で２個の電子部品Ｐの画像を連結
的に入手することができる。(Embodiment 2) FIG. 11 is a perspective view of a transfer head of an electronic component mounting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The transfer head 71 is placed inside the case 74.
The head units 30 are housed. This device improves the mounting efficiency by using two head units 30 as in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-359599. The basic structure is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted by attaching the same reference numerals to the main components. Each of the line sensor units 50 moves below the electronic component vacuum-adsorbed to the lower end of the nozzle 33 of the head unit 30 and captures an image thereof. As shown in the figure, the head units 30 are provided side by side in the moving direction of the line sensor unit 50, and the line sensor unit 50 sequentially collects images of the electronic components P vacuum-adsorbed to the nozzles 33 of these head units 30. To obtain. Therefore, the two head units 30 share one line sensor unit 50, and the line sensor unit 50 can acquire the images of the two electronic components P in a linked manner by one movement operation.
【００３０】（実施の形態３）図１２は、本発明の実施
の形態３における電子部品実施装置の移載ヘッドの斜視
図である。この移載ヘッド８１もケース８４の内部に２
個のヘッド部３０が収納されている。これらのヘッド部
３０は、ラインセンサ部５０の移動方向と直交する方向
と並べて設けられている。したがってラインセンサ部５
０の移動方向は２つのヘッド部３０のノズル３３の下端
部に真空吸着された電子部品Ｐの下方を同時に横切る方
向であり、このように移動方向を設定することにより、
これらの電子部品Ｐの画像を同時に一括して入手するよ
うにし、これによりラインセンサ部５０の移動ストロー
クＳを短くして画像取り込みに要する時間を短くするこ
とができる。(Embodiment 3) FIG. 12 is a perspective view of a transfer head of an electronic component implementing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The transfer head 81 is also placed inside the case 84.
The head units 30 are housed. These head units 30 are provided side by side in a direction orthogonal to the moving direction of the line sensor unit 50. Therefore, the line sensor unit 5
The moving direction of 0 is a direction in which the lower part of the nozzle 33 of the two head units 30 simultaneously crosses below the electronic components P vacuum-adsorbed, and by setting the moving direction in this manner,
The images of these electronic components P are obtained simultaneously and collectively, whereby the movement stroke S of the line sensor unit 50 can be shortened and the time required for image capture can be shortened.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明の電子部品実
装装置によれば、移載ヘッドのノズルに電子部品を真空
吸着して基板へ移送する途中において、移動手段を駆動
して画像取り込み部を電子部品の下方を高速度で水平移
動させることにより、電子部品の画像を入手でき、この
画像に基づいて、電子部品の位置を正確に求めることが
できる。またこの場合、電子部品の品種に応じて微調整
手段により電子部品と画像取り込み部の距離を調整する
ことにより、電子部品の明瞭な画像を入手することがで
きる。また画像取り込み部は重量が小さいので高速移動
が可能であり、しかも電子部品のサイズに応じて画像取
り込み部の移動ストロークを調整したり、あるいは電子
部品の要求される実装精度に応じて画像取り込み部の移
動速度を制御することにより、画像取り込みに要する時
間を極力短縮でき、ひいては電子部品の実装速度を高速
化できる。また移載ヘッドに複数個のヘッド部を設け
て、画像取り込み部をこれらのヘッド部のノズルに真空
吸着された電子部品の下方を移動させることにより、１
回の移動動作で複数個の電子部品の画像を入手できるの
で、電子部品１個あたりの画像取り込み時間を大幅に短
縮し、電子部品実装の高速化を実現できる。しかも１個
の画像取り込み部を複数個のヘッド部が共用できるの
で、構造を簡素化し、また製造コストを低減できる。ま
たこの場合、複数個のヘッド部を画像取り込み部の移動
方向と直交する方向に並べれば、より短い移動ストロー
クで複数の電子部品の画像を同時に入手できるので、よ
り一層の電子部品実装の高速化を実現できる。As described above, according to the electronic component mounting apparatus of the present invention, while moving the electronic component to the substrate by vacuum suction on the nozzle of the transfer head, the moving means is driven to drive the image capturing unit. Is horizontally moved below the electronic component at a high speed, an image of the electronic component can be obtained, and the position of the electronic component can be accurately obtained based on this image. Further, in this case, a clear image of the electronic component can be obtained by adjusting the distance between the electronic component and the image capturing unit by the fine adjustment unit according to the type of the electronic component. In addition, the image capturing unit is light in weight and can be moved at high speed, and furthermore, the image capturing unit can capture images according to the size of electronic components.
The time required for image capture can be reduced as much as possible by adjusting the moving stroke of the retracting section or controlling the moving speed of the image capturing section in accordance with the required mounting accuracy of the electronic components, and thus mounting the electronic components. Speed can be increased. Also, a plurality of head units are provided on the transfer head, and the image capturing unit is moved below the electronic components vacuum-adsorbed by the nozzles of these head units, thereby achieving 1
Since images of a plurality of electronic components can be obtained by one moving operation, the image capturing time per electronic component can be significantly reduced, and the mounting of electronic components can be speeded up. In addition, since one image capturing unit can be shared by a plurality of head units, the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. In this case, by arranging a plurality of heads in a direction orthogonal to the moving direction of the image capturing unit , images of a plurality of electronic components can be simultaneously obtained with a shorter moving stroke, thereby further increasing the speed of mounting electronic components. Can be realized.
【図１】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置の全体斜視図FIG. 1 is an overall perspective view of an electronic component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置の移載ヘッドの斜視図FIG. 2 is a perspective view of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置の移載ヘッドの断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置のラインセンサ部の斜視図FIG. 4 is a perspective view of a line sensor unit of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置の制御回路のブロック図FIG. 5 is a block diagram of a control circuit of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１における電子部品
実装装置の画像取り込み中の要部正面図 （ｂ）本発明の実施の形態１における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図FIG. 6A is a front view of a main part of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention during image capture; and FIG. 6B is a view taken into the line sensor unit of the electronic component mount apparatus according to the first embodiment of the present invention. Electronic parts image diagram
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１における電子部品
実装装置の画像取り込み中の要部正面図 （ｂ）本発明の実施の形態１における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図FIG. 7A is a front view of a main part of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention during image capture; and FIG. 7B is a diagram illustrating the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention. Electronic parts image diagram
【図８】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置の画像取り込み中の要部正面図FIG. 8 is an essential part front view of the electronic component mounting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention during image capture;
【図９】（ａ）本発明の実施の形態１における電子部品
実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画
像図 （ｂ）本発明の実施の形態１における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図FIG. 9A is an image view of an electronic component taken into the line sensor unit of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG. 9B is a diagram illustrating the line sensor of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention; Image of electronic components taken into the department
【図１０】本発明の実施の形態１における電子部品実装
装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図FIG. 10 is an image diagram of an electronic component taken into a line sensor unit of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施の形態２における電子部品実装
装置の移載ヘッドの斜視図FIG. 11 is a perspective view of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施の形態３における電子部品実装
装置の移載ヘッドの斜視図FIG. 12 is a perspective view of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
３ 基板 ４ ガイドレール（基板の位置決め部） ９ Ｘテーブル（移動テーブル） １０ Ｙテーブル（移動テーブル） １１ 移載ヘッド ２１ モータ（微調整手段） ２５ ボールねじ（微調整手段） ２６ ナット（微調整手段） ３０ ヘッド部 ３３ ノズル ５０ ラインセンサ部 ５６ ボールねじ（移動手段） ５７ ナット（移動手段） ５９ モータ（移動手段） ７１ 移載ヘッド ８１ 移載ヘッド 3 Board 4 Guide rail (board positioning part) 9 X table (moving table) 10 Y table (moving table) 11 Transfer head 21 Motor (fine adjustment means) 25 Ball screw (fine adjustment means) 26 Nut (fine adjustment means) 30 head part 33 nozzle 50 line sensor part 56 ball screw (moving means) 57 nut (moving means) 59 motor (moving means) 71 transfer head 81 transfer head
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/30 H05K 13/00 - 13/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05K 3/30 H05K 13/00-13/08
Claims (6)
えられた電子部品をノズルの下端部に真空吸着してピッ
クアップしてこの位置決め部に位置決めされた基板に移
送搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを前記パーツ
フィーダと前記基板の間を移動させる移動テーブルとを
備えた電子部品実装装置であって、 前記移載ヘッドに、画像取り込み部と、この画像取り込
み部を前記ノズルに真空吸着された電子部品の下方を水
平方向に移動させる移動手段と、前記ノズルに真空吸着
された電子部品の品種に応じて前記画像取り込み部と前
記電子部品の距離の大きさを微調整する微調整手段とを
一体的に組み付け、この画像取り込み部により電子部品
の画像を入手するようにしたことを特徴とする電子部品
実装装置。1. A positioning head for a substrate, a transfer head for picking up and picking up an electronic component provided in a parts feeder at a lower end portion of a nozzle, and transferring and mounting the electronic component on the substrate positioned at the positioning portion; an electronic component mounting apparatus that includes a the transfer head moving table for moving between the substrate and the parts feeder, the transfer head, and an image capture unit, the image removal write
Moving means for moving the lower the saw unit electronic component by vacuum suction to the nozzle in the horizontal direction, the magnitude of the distance of the electronic component and the image capture unit in accordance with the type of the electronic component by vacuum suction to said nozzle An electronic component mounting apparatus characterized in that fine adjustment means for finely adjusting the size of the electronic component are integrally assembled, and an image of the electronic component is obtained by the image capturing unit .
移動方向に並べられた複数個のヘッド部を有しており、
前記画像取り込み部をこれらのヘッド部のノズルに真空
吸着された電子部品の下方を移動させて、これらの電子
部品の画像を順に一括して入手するようにしたことを特
徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer head has a plurality of heads arranged in a moving direction of the image capturing unit .
2. The image capturing unit according to claim 1, wherein the image capturing unit is moved below the electronic components vacuum-adsorbed to the nozzles of the head unit to collectively obtain images of the electronic components in order. Electronic component mounting equipment.
移動方向と直交する方向に並べられた複数個のヘッド部
を有しており、前記画像取り込み部をこれらのヘッド部
のノズルに真空吸着された電子部品の下方を移動させ
て、これらの電子部品の画像を一括して入手するように
したことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装
置。3. The transfer head has a plurality of heads arranged in a direction perpendicular to the direction of movement of the image capturing unit , and the image capturing unit is connected to the nozzles of these heads by a vacuum. 2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the electronic components are moved below the sucked electronic components to collectively obtain images of the electronic components.
させて、パーツフィーダに備えられた電子部品を移載ヘ
ッドのノズルの下端部に真空吸着してピックアップし、
位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するように
した電子部品実装方法において、前記移載ヘッドが前記
パーツフィーダに備えられた電子部品を前記ノズルの下
端部に真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置
決めされた基板に移送する間に、前記移載ヘッドに一体
的に組み付けられた画像取り込み部と前記ノズルの下端
部に真空吸着された電子部品の距離を微調整手段により
微調整し、且つ前記画像取り込み部を移動手段により前
記電子部品の下方を移動させて電子部品の画像を入手す
るようにしたことを特徴とする電子部品実装方法。4. A transfer head is horizontally moved by a moving table, and an electronic component provided in a parts feeder is vacuum-adsorbed to a lower end portion of a nozzle of the transfer head to be picked up.
In the electronic component mounting method in which the electronic component mounted on the part feeder is vacuum-adsorbed to a lower end portion of the nozzle, the electronic component mounting method is configured to transfer and mount the electronic component on a substrate positioned at the positioning part. During the transfer to the substrate positioned at the position, the distance between the image capturing unit integrally assembled with the transfer head and the electronic component vacuum-adsorbed to the lower end of the nozzle is finely adjusted by fine adjustment means, and An electronic component mounting method, wherein the image capturing unit is moved below the electronic component by a moving unit to obtain an image of the electronic component.
移動方向に並べられた複数個のヘッド部を有しており、
前記画像取り込み部をこれらのヘッド部のノズルの下端
部に真空吸着された電子部品の下方を移動させて、これ
らの電子部品の画像を順に一括して入手するようにした
ことを特徴とする請求項４の電子部品実装方法。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer head has a plurality of head units arranged in a moving direction of the image capturing unit .
The image capturing section is moved below the electronic components vacuum-adsorbed to the lower ends of the nozzles of these heads, so that the images of these electronic components are obtained collectively in order. Item 4. The electronic component mounting method according to Item 4.
移動方向と直交する方向に並べられた複数個のヘッド部
を有しており、前記画像取り込み部をこれらのヘッド部
のノズルの下端部に真空吸着された電子部品の下方を移
動させて、これらの電子部品の画像を一括して入手する
ようにしたことを特徴とする請求項４の電子部品実装方
法。6. The transfer head has a plurality of heads arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the image capturing unit , and the image capturing unit is connected to lower ends of nozzles of these heads. 5. The electronic component mounting method according to claim 4, wherein the electronic component is vacuum-adsorbed to the unit and moved below to collectively obtain images of the electronic components.
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